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wavelane

一陸技｜無線工学B｜過去問

令和4年1月期 第1回 A－19

要点（wavelane の要約）: 2本のアンテナを向かい合わせて受信電力と送信電力の比を測り、利得を求める方法について、比の式の係数、2本の利得が等しいときの利得の式、1本しか無いときに使う道具を組合せで答えさせる問題。FB801 A-18 と同じ設問である。

FB401 A－195点（1問1採点）

原文（公式問題文）

A－19 次の記述は、マイクロ波アンテナの利得の測定法について述べたものである。［ ］内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。ただし、波長を λ〔m〕とする。 (1) 利得がそれぞれ G1(真数)及び G2(真数)の二つのアンテナを距離 d〔m〕離して偏波面を揃えて対向させ、一方のアンテナから電力 Pt〔W〕を放射し、他方のアンテナで受信した電力を Pr〔W〕とすれば、Pr/Pt は、次式で表される。 　Pr/Pt ＝（［ A ］）²G1G2 ・・・・・・① 　上式において、一方のアンテナの利得が既知であれば、他方のアンテナの利得を求めることができる。 (2) 二つのアンテナの利得が同じとき、式①からそれぞれのアンテナの利得は、次式により求められる。 　G1 ＝ G2 ＝ ［ B ］ (3) アンテナが一つのときは、［ C ］を利用すれば、この方法を適用することができる。 　　A　　　　　B　　　　　　　　　C 1　λ/(4πd)　(4πd/λ)√(Pt/Pr)　回転板 2　λ/(4πd)　(4πd/λ)√(Pr/Pt)　反射板 3　λ/(2πd)　(πd/λ)√(Pr/Pt)　　回転板 4　λ/(2πd)　(2πd/λ)√(Pr/Pt)　反射板 5　λ/(2πd)　(2πd/λ)√(Pt/Pr)　反射板

出典: 令和4年1月期 第1回 第一級陸上無線技術士「無線工学B」（FB401）A－19（本試験問題）。公益財団法人日本無線協会

正しい組合せの番号を1つ選ぶ（番号は上の原文の選択肢に対応します）
解かずに正答と解説を見る

正答: 2

要確認: この正答と解説は、公式解答表との機械的な照合は済んでいますが、人による照合はまだです。 公式と食い違って見えるときは、出典の解答PDFを優先し、サポートからお知らせください。

wavelane の解説（公式の解説ではありません）

向かい合わせた2本のアンテナの受信電力と送信電力の比は、フリスの伝達公式で波長と距離の比の2乗に2つの利得を掛けた形になる。利得が等しければ平方根で解け、1本しか無いときは反射板で鏡像を相手にする。

空欄 A: λ/(4πd)
フリスの伝達公式では、受信電力と送信電力の比は自由空間伝搬損失の逆数 (λ/(4πd))² に2つの絶対利得を掛けたものになる。4π の代わりに 2π を置いた式は自由空間の損失と合わない。
空欄 B: (4πd/λ)√(Pr/Pt)
G1=G2=G とすると G² が (4πd/λ)² Pr/Pt に等しいので、平方根をとってこの形になる。電力比を逆にすると、受信電力が大きいほど利得が小さく出てしまう。
空欄 C: 反射板
アンテナの正面に大きな金属の反射板を立てると、距離の2倍の位置に自分の鏡像ができる。鏡像は同じ利得のアンテナとみなせるので、利得が等しい2本の場合の式がそのまま使える。

この組合せになっているのは選択肢 2 である。

つまずきやすい点

  • 反射板を使うときは、アンテナと鏡像の距離が反射板までの距離の2倍になる。d に入れる値に注意する。
  • 利得の式は Pr/Pt の平方根で、電力比を逆にしない。

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